能源中心数据采集的设计与应用

论文摘要

随着国家“十一五”节能减排规划的实施,冶金企业作为能源消耗大户需要重点挖潜改造,而能源管理是节能减排工作的主要内容。目前,钢铁企业信息化的主要任务就是能源管理。以冶金企业能源中心水系统的设计、实现为例进行探讨。冶金企业水资源数据计量具有面积广,分散,难于有效地综合控制与调度的特点。通过借鉴国内先进钢铁企业流体能源计量管理网络的应用经验,结合企业本身流体能源计量的实际情况与发展要求,设计开发了本系统。方案设计是以“分散采集、集中管理”为指导思想,通过检测仪表和采集站完成各种过程参数的检测和采集,再使用工业以太网把数据传输到管理平台进行转换处理,使监控系统实时、准确地获得现场数据,实现对参数的集中监视、存储处理和分析。为了简化和降低不同系统对接成本的需要,采用了一些通用的技术手段来解决不同系统的对接问题,以实现不同厂家的硬件和软件所构成的系统之间的数据交换和通讯。在此系统中,采集了企业内部30多个分厂的各种水质的数据信息、设备信息等各种相关要素。本文首先对企业内部的采集状况进行调研分析,分析各种系统支持的通讯方式和协议,提出了基于工业以太网的采集方案,实现了采集系统与管理系统的数据共享。系统根据水质和工艺选择各种检测设备,按照区域规划采集站。为了充分利用原有设备,采集站针对不同的采集设备及系统,灵活配置各种通讯方式,实时地进行数据采集。采用GPRS,RS-485、以太网等通讯方式,与各种流量计与PLC进行连接,使用DNP3.0协议连通采集站与上位监视软件MASIC进行通讯。这个项目建立起了以生产过程数据库为一体的,综合网络信息采集和处理平台,实现了全厂主要泵站重要生产数据的采集与监视,从源水-生产用水-补水-循环水-外排水的全过程监视,实现了水资源管网动态、全流程管理一体化。研发了在不影响生产情况下各水资源管网动态监测技术,采用不同通讯协议实现了复杂多样的数据源和采集平台之间的信息传递,应用统一RTU网关与SCADA平台实时通讯技术,实现了安全稳定的工业控制网与信息管理网的有机融合。平台的建立对供水规划、设计、调度、抢修和图籍资料的档案管理提供强有力的科学决策依据,实现分析决策的全计算机操作过程。它提高了新水、循环水等的利用率,降低了吨钢耗水量,实现了经济效益、社会效益有机统一。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文选题的背景
• 1.2 国内外的研究状况
• 1.2.1 国内状况
• 1.2.2 能源数据采集系统的发展趋势
• 1.3 研究的主要内容和项目的特点
• 第二章 系统分析
• 2.1 系统现状
• 2.2 需求分析
• 2.2.1 现状分析
• 2.2.2 功能需求
• 2.3 系统解决方案
• 2.3.1 难点分析
• 2.3.2 系统结构
• 2.3.3 系统硬件设计
• 第三章 总体方案设计
• 3.1 采集系统现状
• 3.2 采集方案确定
• 3.3 实现采集目标
• 第四章 系统设计
• 4.1 系统硬件
• 4.1.1 检测流量计
• 4.1.2 数据采集站
• 4.1.3 SCADA软件
• 4.2 网络架构设计
• 4.2.1 网络
• 4.2.2 通讯协议
• 4.3 系统软件
• 4.3.1 监控平台设计
• 4.3.2 采集站程序设计
• 4.3.3 人机界面开发
• 4.3.4 上下位通讯
• 4.3.5 数据库
• 第五章 数据测试与分析
• 5.1 系统调试
• 5.1.1 数据采集系统调试
• 5.1.2 数据管理统计功能调试
• 5.1.3 数据库服务器测试
• 5.2 数据采集系统的误差分析
• 5.2.1 误差产生原因
• 5.2.2 数据采集系统修正
• 5.3 系统测试结论
• 第六章 结论
• 6.1 实现功能
• 6.1.1 信号采集功能
• 6.1.2 报警
• 6.1.3 报表和数据归档
• 6.2 高级功能
• 6.3 展望
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表的论文及成果
• 学位论文评阅及答辩情况表